CN2631089Y - 带有节能电路的漏电保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有节能电路的漏电保护装置，解决了漏电保护装置耗能大的问题，包括有电源电路(40)与电源电路(40)连接有漏电感应电路(20)、控制电路(30)、断路器(60)，漏电感应电路(20)与控制电路(30)连接断路器(60)连接有节能电路(50)，复位电路(80)与控制电路(30)连接，具有体积小，安全可靠，并且可方便移动等优点。

Description

带有节能电路的漏电保护装置

技术领域

本产品涉及一种家用及户外使用的电器设备保护装置，尤其是指一种带有节能电路的漏电保护装置。

背景技术

随着科学技术的发展，人们在生活中使用的电器设备越来越多，比如洗衣机、热水器、电风扇、洗碗机等各种家用电器及水泵、割草机等一些手持电动工具，以及各种掌上型电动工具。在电器设备的使用过程中，为了保证用电的安全，防止电气火灾及人身触电。人们设计了一些电器保护装置，安装于各种电器设备上，但大部分的电器保护装置体积较大，须固定安装，使用不方便，而且在使用时，这些电器保护装置要耗费很大的能量，且不能提供防水的功能。

技术内容

本实用新型的目的是设计一种消耗能量小、使用方便的带有节能电路的漏电保护装置。

本实用新型是这样实现的：

带有节能电路的漏电保护装置，包括将交流电源变为直流电源的电源电路，与其相接，用于检测用电设备漏电流大小的漏电感应电路，与漏电感应电路输出端相接，控制与其相接的断路器动作的控制电路，在断路器中与电源电路的隔离输出端相接的线圈端连接有由二极管D6、电容C13、指示灯LED1、限流电阻R7串接后，在电容C13两端接电阻R11及光电藕合器A2的发光管组成的节能电路的工作批示回路；在断路器与交流电源相接的两常开触点端，接有由节能电路的高压电源电路，高压电源电路的二极管D7接常开触点的一端，负极接电容C1并分别通过电阻R9，R10分别接二极管T2的集电极、基极及光电藕合器A2的光敏三极管，三极管T2的发射极接二极管D8的正极及光电藕合A2的光敏三极管的一端。

带有节能电路的漏电保护装置，漏电保护装置的控制电路的指示灯LED2，电阻R3与地之间接有由开关S1及电容C12并联组成的快速复位电路。

带有节能电路的漏电保护装置，漏电保护装置中节能电路的工作指示回路的电阻R7与输入端子的火线L端之间串接有按键S2和电阻组成的测试电路。

采用上述设计后，本实用新型的体积小巧，安全可靠，并用可方便移动。

附图说明

下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步详述。

图1是本实用新型的结构方框图；

图2是本实用新型的电原理图。

具体实施方式

在图1、图2中，电源电路40与漏电感应电路20和控制电路30及断路器60相连，漏电感应电路20与控制电路30相连，节能电路50与断路器60相连，复位电路80与控制电路30相连测试电路70与输入输出组件90相连。各电器组件按图2分装在两个印制电路板上，并置于防水外壳组件内。

漏电感应电路20：该电路检测用电设备的漏电流，并在漏电流大于一定值时输出控制的信号。如图1所示，漏电感应电路20由一个具有两个线圈的零序电流互感器ZCT1，藕合电容C8和C11，滤波电容C7、C9及C10，集成电路A1，限流电阻R4，灵敏度设置电阻R6，输出电阻R5，输出滤波电容C5，动作时间设置电容C6所组成。零序电流互感器ZCT1的两个环型线圈安装在带有一个中心孔的塑料外壳上，分别引出两个引脚，零线N和火线L穿过零序电流互感器ZCT1的中心孔，构成初级线圈，引脚1和2所在的线圈感应零线N和炎线L的电流之差，并输出与之成比例的信号至集成电路A1的2脚和3脚由A1进行运算处理，C8用于隔离直流电位，C7和C10用于滤去干扰信号。如果用电设备发生漏电或者人体触电，零线和炎线上流过的电流则大小不等，那么零序电流互感器引脚1和2所在的线圈感应出相应信号，A1对此进行判断处理，如果信号幅度大于设定的阀值，则1脚经R5输出控制信号，C5用于控制信号的滤液。如果发生零线与地的短路故障，则零线与地构成一个闭合回路，集成电路的5脚总是输出一定频率的信号，此信号经零序电流互感器的3和4脚所在的线圈使线圈内磁场发生变化，零线与地构成的回路感应此磁场的变化而产生同频率的电流，此回路所产生的电流又使零序电流互感器的1和2脚所在的线圈输出信号，集成电路A1同样对此信号进行判断处理，如果信号幅度大于设定的阀值，则1脚经R5输出控制信号。限流电阻R4用于限制集成电路A1的工作电流，灵敏度设置电阻用于设定集成电路运算处理的阀值，动作时间设置电容C6用于设定从2和3脚出现信号到5脚输出控制信号的时间。

控制电路30：该电路接受漏电感应电路20的输出信号，经过相应处理后控制断路器60的通断和漏电指示灯LED2的熄灭。如图1所示，它由可控硅SCR1，漏电指示灯LED2，限流电阻R3，分压电阻R1和R2，滤波电容C4，三极管T1所组成。正常情况下，漏电感应电路无信号输出，可控硅不导通，LED2无电流通过，其阳极保持为较高电位，通过分压电阻R1和R2使三极管T1的基极亦保持为较高电位，三极管T1导通，其集电极输出低电位，使断路器60阀合，电源与用电设备正常相连。如果用电设备出现漏电，则漏电感应电路20输出控制信号，送至可控硅SCR1的控制极使其导通，则漏电指示灯LED2有电流通过发出红光，表示用电设备出现漏电故障，同时漏电指示灯LED2阳极的电位被可控硅SCR1拉低，通过分压电阻R1和R2三极管T1的基极电位亦被拉低，三极管T1截止，其集电极输出高电位，使断路器60断开，电源与用电设备不再相连。滤波电容C4用于滤掉三极管T1的基极的杂波信号。

电源电路40：该电路把交流电源变为平滑的直流电源，供给漏电感应电路20，控制电路30和断路器60，以使其正常工作。如图1所示，它由压敏电阻MOV1，降压电容C2，整流桥堆D1～D4，滤波电容C3，隔离二极管D5所组成。交流电源经压敏电阻MOV1滤掉浪涌电流，再由降压电容C2降压，经整流桥堆D1～D4整流后，变成脉动直流电源，经滤波电容C3滤波后变成平滑直流电源，一种直接输出至控制电路30和漏电感应电路20，另一路经隔离二极管D5输出至断路器60。隔离二极管D5用于防止断路器节能电路50所产生的高压直流电源流至控制电路30和漏电感应电路20。

断路器节能电路50：该电路在漏电保护器接通电源或复位时提供给断路一个较高的启动电压。如图1所示，它由工作指示回路(由二极管D6，限流电阻R11，滤波电容C13，光电藕合器A2的发光管，正常工作指示灯LED1，限流电阻R7组成)，高压电源电路(由整流二极管D7，滤波电容C1，限流电阻R10，基极电阻R9，三极管T2，光电藕合器A2的光敏三极管，隔离二极管D8组成)和断路器60所组成。在漏电保护器接通电源前，各部件都无电流通过，断路器60处于断开位置。在漏电保护器接通电源瞬间，断路器60还处于断开位置，用电设备未通电，工作指示回路无电流通过，光电藕合器A2的光敏三极管处于截至状态，交流电源经整流二极管D7和滤波电容C1变成直流电源，一路经基极电阻R9供给三极管T2以基极电流，另一路经限流电阻R10供给三极管T2的集电极，三极管T2导通，其发射极输出较高直流电压，经隔离二极管D8给断路器60供电，使其闭合。断路器60闭合后，用电设备接通电源，工作指示回路有电流通过，正常工作指示灯LED1发出绿光，表示漏电保护器正常工作，同时在滤波电容C13反复充放电的情况下，限流电阻R11有连续电流通过，光电藕合器A2的发光管连续发光，光电藕合器A2的光敏三极管由截至转为饱和导通状态，三极管T2的基极与发射极被短路，三极管T2转为截至状态，停止输出直流电压，断路器60由输出较低电压的电源电路40供电，以降低功耗。当用电设备出现漏电故障，使漏电保护器的断路器断开时，用电设备被断开电源，工作指示回路无电流通过，因漏电保护器仍与交流电源相接，三极管T2仍维持在导通状态，高压电源电路仍输出较高电压，供给断路器60。在使漏电保护器重定时，控制电路30输出低电平信号使断路器60重新闭合，使工作指示回路有电路通过，从而使光电藕合器A2的光敏三极管饱和，使三极管T2截至，使高压电源电路停止输出电压。此节能电路仅在断路器60启动时提供较高电压，在其闭合后自动关闭电压输出，由电源电路40输出的较低电压维持断路器60供电，从而降低了断路器的功耗。

断路器60：该电路接受控制电路30的输出信号，并相应控制用电设备与电源的连接与中断。如图1所示，它仅由一个继电器RELAY构成，其为双刀常开继电器。继电器RELAY的线圈一端与电源电路40的隔离输出端和节能电路50的隔离输出端同时连接，另一端与控制电路30的输出端相连，两个常开触点与交流电源的零线N和火线L相连，两个动触点接有两根带绝缘体的导线，此两根导线穿过漏电感应电路20的零序电流互感器ZCT1的中心孔接至输入输出组件90的PCB端子94。当节能电路50输出较高电压，并且控制电路30输出低电位时，继电器RELAY的线圈两端存在较高电压，此电压大于继电器RELAY的启动电压，其常开触点闭合，使交流电源和用电设备连接。连接后，控制电路30仍输出低电位，节能电路50停止供电，由电源电路40向断路器60供电，其输出电压较低，但此电压大于继电器RELAY的维持电压，继电器RELAY仍保持闭合状态。当用电设备出现漏电故障时，漏电感应电路20输出信号，使控制电路30输出高电位，继电器RELAY的线圈两端电压降低，低于维持电压，常开触点断开，用电设备与电源断开连接。

测试电路70：该电路能测试漏电保护器是否能正常地为用电设备及人体提供漏电保护。如图1所示，它由一个测试按键S2和一个限流电阻R8组成。输入输出组件的PCB端子的火线L端经限流电阻R8，再经测试按键S2与继电器RELAY的连至零线N的动触点相连接。当按下测试按键S2时，交流电源与限流电阻R8及测试按键S2构成一个闭合回路，R8有一定电流通过，因此回路单向通过零序电流互感器ZCT1的中心孔，故使通过此中心孔的零线N和火线L的电流大小不相等，从而使漏电感应电路20输出信号使控制电路30输出高电位，使断路器60断开，切断用电设备电源。

复位电路80：在漏电保护器遇到漏电故障跳闸后或者测试漏电保护器后，操作该电路能够使漏电保护器快速重新合闸。如图1所示，它由一个复位按键S1，滤波电容C12组成。当零线N和火线L的电流大小不相等，使漏电感应电路20输出信号，使控制电路30的可控硅SCR1导通时，漏电指示灯LED2导通，这时如果按下复位键S1，则使漏电指示灯LED2的阳极与电源地短路，使可控硅SCR1不能维持导通状态，松开复位按键S1后，可控硅SCR1转为截至，漏电指示灯LED2的阳极转为高电位，三极管T1导通，控制电路30输出低电位，使断路器60重新闭合。

Claims (3)

1、带有节能电路的漏电保护装置，包括将交流电源变为直流电源的电源电路(40)，与其相接，用于检测用电设备漏电流大小的漏电感应电路(20)，与漏电感应电路输出端相接，控制与其相接的断路器(60)动作的控制电路(30)其特征在于；在断路器(60)中与电源电路(40)的隔离输出端相接的线圈端连接有由二极管D6、电容C13、指示灯LED1、限流电阻R7串接后，在电容C13两端接电阻R11及光电藕合器A2的发光管组成的节能电路(50)的工作批示回路；在断路器(60)与交流电源相接的两常开触点端，接有由节能电路(50)的高压电源电路，高压电源电路的二极管D7接常开触点的一端，负极接电容C1并分别通过电阻R9，R10分别接二极管T2的集电极、基极及光电藕合器A2的光敏三极管，三极管T2的发射极接二极管D8的正极及光电藕合A2的光敏三极管的一端。

2、根据权利要求1所述的带有节能电路的漏电保护装置，其特征在于，漏电保护装置的控制电路(30)的指示灯LED2，电阻R3与地之间接有由开关S1及电容C12并联组成的快速复位电路(80)。

3、根据权利要求1或2所述的带有节能电路的漏电保护装置，其特征在于，漏电保护装置中节能电路(50)的工作指示回路的电阻R7与输入端子的火线L端之间串接有按键S2和电阻组成的测试电路(70)。

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